С момента начала широкого применения солнечных панелей, с каждым годом их эффективность неуклонно росла. Это достигалось за счёт внедрения новых технологий и оптимизации производственных процессов. В тоже время стоимость 1 Вт номинальной мощности постоянно снижалась. Как следствие, при условно одинаковых бюджете и занимаемой площади, современные солнечные электростанции (СЭС) являются более мощными и экономически выгодными чем их предшественники.
Но за последние несколько лет, темпы прироста эффективности традиционных солнечных панелей значительно снизились. Необходимы были какие-то принципиально новые решения. Это заставило ключевых производителей кардинально пересмотреть саму концепцию использования панелей. И оказалось, что решение совсем рядом.
Для большего улавливания солнечного света удалось задействовать также тыльную сторону панели.
Модули, способные реализовать данную идею и получили приставку к названию Bifacial – что в переводе с английского означает двусторонние.
Что такое Bifacial солнечные панели
Двухсторонние Bifacial солнечные панели имеют много преимуществ по сравнению с традиционными солнечными панелями. Мощность может быть сгенерирована с обеих сторон двухстороннего модуля, увеличивая общее производство энергии на 5-30%.
Они также более долговечны, потому что обе стороны устойчивы к ультрафиолетовому излучению и менее подвержены проблеме деградации, вызванной потенциалом (PID). Затраты на баланс системы (BOS) также снижаются, из-за того, что двухсторонние модули могут генерировать больше энергии при меньшем размере массива.
У инновационных Bifacial панелей, как и обычных, спереди находится прочное закаленное стекло с минимальным содержанием железа. А вот сзади, вместо подложки, используется прозрачный полимер, пропускающий энергию отраженного света.
Некоторые производители, чтобы повысить прочность и износостойкость модулей, в качестве нижнего слоя устанавливают стекло. Такие солнечные батареи должны прослужить более 30 лет, что у качественных производителей подтверждается отдельными гарантийными талонами.
Когда Bifacial панели устанавливаются на поверхности с высокой отражающей способностью (например, белая плоская кровля или на земле со светлыми камнями) и правильно подобран оптимальный угол установки, некоторые производители заявляют о повышении производительности до 30% только за счет дополнительной мощности, вырабатываемой обратной стороной.
Таблица прироста генерации двухсторонних солнечных панелей
| Тип поверхности | Коэффициент отражения (альбедо) | Ожидаемый прирост генерации по сравнению с обычными PERC модулями |
|---|---|---|
| Вода | 5-8% | 4-6% |
| Зеленая трава | 15-25% | 7-9% |
| Бетон / белый гравий | 25-35% | 8-10% |
| Сухой песок | 35-45% | 10-15% |
| Старый снег | 40-70% | 15-22% |
| Отражающее покрытие крыши | 80-90% | 23-25% |
| Свежий снег | 80-95% | 25-30% |
Монтаж двусторонних панелей
Способ установки двухсторонней панели зависит от её типа. Двухсторонний модуль с рамкой может быть проще в установке, чем безрамный, просто потому, что традиционные системы монтажа и столы уже адаптированы к рамочным моделям.
Отличие от монтажа традиционных панелей только в том, что не рекомендуется перекрывать, затенять поверхность тыльной стороны Bifacial панели. Распределительные коробки на двухсторонних панелях, как правило, меньше или разделены на несколько блоков, расположенных вдоль края панели, чтобы также предотвратить затенение.
Для бескаркасных Bifacial панелей зажимы, как правило, имеют резиновые защитные кожухи для защиты стекла, поэтому необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не допустить перетягивания болтов и повреждения стекла в будущем или недожим болтов и потерю панелей при порывистых ветрах.
Чем больше градус наклона установки двухстороннего модуля к горизонту, тем сильнее он проявляет свои “двусторонние” преимущества. Например, Bifacial модули, установленные параллельно с поверхностью крыши, блокируют весь отраженный свет, попадающий на заднюю сторону ячеек. Вот почему двухсторонние панели работают лучше на плоских кровлях и наземных массивах. При таких условиях обратная сторона способна улавливать отраженный свет от поверхностей основы и панелей из соседнего ряда.
Обычно, сам крепеж, его зажимы и тип панели, определяются на стадии проектных работ и индивидуально рассчитываются для каждой СЭС. Так как характеристики геологии, топографии участка, ветровые и снеговые нагрузки всегда разняться, то и проектная документация на СЭС всегда разрабатывается индивидуально под каждый объект.
Перспективы для Bifacial панелей
На данный момент Bifacial панели уже есть в линейке практически всех передовых производителей. Они вобрали в себя все преимущества и современные технологии традиционных односторонних панелей, но их эффективность выше за счёт дополнительной мощности, генерируемой обратной стороной. Данный тип панелей все больше находит применения в промышленных масштабах и объектах с современным дизайном.
Единственной сложностью для применения Bifacial панелей может быть то, что решения на их базе требуют более тщательной инженерной проработки таких вопросов как, размещение панелей, конструкций креплений, затенений, мощности инверторного оборудования, потерь в линиях “cable losses”, расчётов дополнительной генерируемой мощности от обратной стороны и прочего, что в свою очередь влияет на Cash flow и общий Capital Expenditure (капитальные затраты) проекта.
Сейчас всё больше Bifacial панелей вводятся в эксплуатацию и повсеместно применяются в проектах новых солнечных электростанций. С учётом того, что стоимость таких панелей уже сопоставима со стоимостью традиционных односторонних модулей схожих размеров и номинальной мощности, а эффективность выше – они однозначно являются следующим шагом в развитии фотовольтаики, улучшают рентабельность проекта и сокращают период окупаемости СЭС.
Компания Alteco одна из первых начала внедрять данную технологию.
Мы первые в Украине, кто применил эту технологию совместно с производителем солнечных панелей JA Solar.
В рамках услуг Консалтинга и Инжиниринга, мы производим все необходимые инженерные расчеты в PVSyst, AutoCad и прочих программных комплексах, необходимых для прохождения технического аудита в международных финансовых институтах. Также мы готовим финансовую часть проекта и разрабатываем детальную финансовую модель, необходимую для финансирования проекта.
После одобрения проекта Инвестором и Заказчиком, мы предоставляем услуги EPC-подряда для строительства СЭС под ключ.
